Reactores

La difusión de Knudsen en el interior de los poros reduce la difusión total, ya que es debido a: Por el interior de potos tortuosos cuesta más trabajo avanzar que por el interior de los poros rectos. Una parte de las moléculas que entra en el poro colisionan con las paredes del mismo antes que con otras moléculas. Hay moléculas de reactivos muy grandes que no pueden entrar en los poros que son demasiado estrechos.

Cuanto mayor es el coeficiente de difusión del reactivo A en el poro: Más plano es su perfil de concentración a lo largo del mismo. Más pronunciado es su perfil de concentración a lo largo del mismo. Más tortuoso es de su perfil de concentración a lo largo del mismo.

La constante cinética k'' de las reacciones catalizadas tiene dimensiones de: Moles de reactivo multiplicado por unidad de volumen y dividido por unidad de tiempo. Tiempo inverso. Moles de reactivo dividido por unidad de tiempo y por unidad de superficie.

Para estimar la difusividad efectiva en partícula a partir de la difusividad efectiva en poro, podemos usar los modelos de... Poros en desorden y poros tortuosos. Poros paralelos y polos cruzados. Polos en desorden y polos paralelos.

La tortuosidad de poro se define como el cociente entre: La longitud del poro y el radio de la partícula. La longitud y el diámetro del poro. La longitud de la trayectoria real del poro y su profundidad en línea recta.

En un mecanismo de centro único, la ecuación [L]=[X]+[AX]+[RX] corresponde: El balance del reactivo A. Al balance de sustrato. Al balance de centros activos.

Un sistema monodisperso hace referencia a un catalizador de partículas sólidas que contiene: Sólo dispersión axial. Un único tipo de poro. Un único tipo de dispersión axial o radial.

El factor de eficacia en poro catalítico se define como el cociente entre... La velocidad de transferencia de materia en el poro y la velocidad de reacción en la boca del poro. La velocidad total de reacción en todo el poro y la velocidad de promedio de reacción en la boca del poro. La velocidad promedio de reacción en todo el poro y la velocidad de reacción evaluada para las condiciones de la boca del poro.

En un poro catalítico ideal, cuando el valor del módulo de Thiele es pequeño (menor de 0.3). La velocidad de transferencia de materia será grande con respecto a la velocidad de reacción. La velocidad de transferencia de materia será pequeña con respecto la velocidad de reacción. La velocidad de transferencia de materia será proporcional a la velocidad de reacción.

La solución general de la ecuación diferencia que se obtiene del balance de materia realizado en el poro de catalizador: Tiene forma de coseno hiperbólico. Tiene forma de seno hiperbólico. Tiene forma de tangente hiperbólica.

La ecuación de Frossling se utiliza para estimar... El coeficiente de transporte de energía calorífica. El coeficiente de transporte de materia interno. El coeficiente de transporte de materia externo.

Durante la catálisis heterogénea, la etapa de transporte interno se combina en serie con la etapa de: Adsorción en superficie. Transporte externo. Reacción química.

El mecanismo de Eley-Rideal para una reacción catalítica superficial biomolecular supone que: La reacción se produce entre las moléculas de los reactivos A y B en fase fluida. La reacción se produce entre las moléculas de los reactivos A y B que están adsorbidas en centros activos adyacentes. La reacción se produce entre una molécula A adsorbida en un centro activo y una molécula B en la fase fluida.

Los tres mecanismos de difusión que se tienen normalmente en cuenta en la catálisis heterogénea son: La difusión molecular, la difusión de Knudsen y la difusión superficial. La difusión de Knudsen y la interdifusión equimolar. La difusión interna, la difusión externa y la difusión de Knudsen.

En un sistema formado por una mezcla de partículas de diferentes formas y tamaño, el factor de eficacia viene dado por: La media pondera en volumen de los factores de eficacia de forma y tamaño. La suma total de los factores de eficacia de cada forma y tamaño. La integral del factor de eficacia extendida a todo el volumen de partículas de la mezcla.

En la ecuación de Colburn intervienen los siguientes números adimensionales: Re, Sc y Sh. Nu, Re y Pr. Re, Pr y Sc.

Para una reacción de primer orden, el factor de eficacia en un poro ideal corresponde a: Ö/tanhÖ. 1/(Ö*tanhÖ). tanhÖ/Ö.

Los catalizadores heterogéneos son sustancias que: Aparecen y desaparecen en el medio sin alterar el equilibrio de la reacción. Aceleran las etapas determinantes del mecanismo de reacción. Disminuye la energía necesaria para hacer termodinámicamente viables las reacciones.

Uno de los procesos de transferencia de materia que tiene lugar en el interior de un poro catalítico es la difusión de Knudsen que es debido a: Los choques que se producen entre las moléculas. Los choques de las moléculas con las paredes del poro. Al desplazamiento superficial de las moléculas en el poro hasta llegar a los centros activos.

El factor de eficacia para una reacción catalítica: Puede adoptar valores mayores que 1 para reacciones exotérmicas. Solo puede adoptar valores comprendidos entre 0 y 1. Puede adoptar valores negativos para reacciones endotérmicas. No es posible predecir el valor del parámetro y se puede calcular experimentalmente.

El factor de eficacia para un sistema formado por partículas de diferentes formas y tamaños viene dado por: El menor valor de factor eficacia para el conjunto de partículas considerados. Una media ponderada (en volumen) de los factores eficacia de las diferentes partículas. No es posible predecir un valor del parámetro y, por tanto, debe calcularse experimentalmente.

Cuando la resistencia la transferencia intergranular de materia es muy acusada en las partículas catalíticas, el orden de reacción que se determina experimentalmente para una reacción con cinética intrínseca de segundo orden es: 1. 1.5. 2.

Cuando la resistencia a la transferencia intragranular de materia es muy acusada en las partículas catalíticas, la energía de activación observada que se determina experimentalmente: La mitad de la energía de activación real. El doble de la energía de activación real. La misma que la energía de activación real.

El factor de eficacia en poro catalítico se define como el cociente entre: La velocidad de transferencia de materia en el poro y la velocidad de reacción en la boca de poro. La velocidad promedio de reacción en todo el poro y la velocidad de reacción evaluada para las condiciones de la boca de lporo. La velocidad total de reacción en todo el poro y la velocidad de promedio de reacción en la boca del poro.

El mecanismo de Eley-Rideal para una reacción catalítica superficial A+B<->R se supone que: Las reacción se produce entre moléculas de los dos reactivos A y B adsorbidas en centros activos adyacentes. La reacción se produce en una molécula A adsorbida en un centro activo y una molécula de B en fase gas. La reacción se produce entre moléculas de los reactivos de A y B en fase gas.

El parámetro denominado tortuosidad se define para el modelo geométrico de partícula catalítica denominado "poros paralelos" y su significado es: Relación entre la longitud de la trayectoria real que han de recorrer las moléculas entre 2 puntos de la partícula catalítica y la distancia entre ambos puntos en línea recta. Relación entre la distancia de separación entre 2 polos paralelos y su longitud. Relación entre la longitud media de los poros de la partícula catalítica esférica y el radio de la partícula.

La constante cinética "K" de las reacciones catalizadas tiene dimensiones de: Moles de reactivo dividido por unidad de tiempo y por unidad de superficie. Moles de reactivo multiplicados por unidad de volumen y dividido por unidad de tiempo. Tiempo inverso.

Debido al efecto de la resistencia a la transferencia, en una reacción catalizada por sólidos, la energía de activación aparente es: La mitad de la energía de activación intrínseca de la reacción. El doble de la energía de activación intrínseca de la reacción. Independiente de la energía de activación intrínseca de la reacción.

El modelo de Kunii-Levenspiel, se considera que el fluido circula a través del lecho fluidizado lo hace solamente a través de: La fase burbuja. La fase nube-estela. La fase emulsión.

Una pérdida de carga excesiva de la corriente gaseosa a lo largo del reactor de lecho fijo: Puede provocar una disminución de la conversión alcanzable con respecto a otro análogo sin pérdida de carga. Puede provocar un aumento de la conversión alcanzable con respecto a otro análogo sin pérdida de carga. No afecta generalmente a la conversión alcanzable.

En los reactores de lecho fijo, se suelen utilizar partículas de catalizador: Más grandes que en los de lechos fluidizado. Más pequeñas que en los de lecho fluidizado. Del mismo tamaño que en los de lecho fluidizado.

Según el modelo de Davidson-Harrison para lecho de burbujeo, la concentración de salida del reactivo es generalmente: Mayor que la que presentaría el lecho de mezcla completa. Menor que la que presentaría el lecho en mezcla completa. Mayor que la que presentaría el lecho fijo.

Cuando la caída de presión es considerable en un lecho catalítico, se debe combinar el balance de materia con: El balance de energía. La ecuación de Ergun. La ecuación cinética.

La utilización de reactores de lecho fijo está generalmente desaconsejada cuando: Se pretende alcanzar conversiones cercanas al 100%. La reacción presenta incremento entálpico despreciable. El catalizador se desactiva de forma rápida.

La fluidización por zonas se da cuando el caudal de alimentación suministrado es menor que: El caudal necesario para la elutriación. El caudal necesario para la fluidización incipiente. El caudal necesario para el lecho de burbujeo.

Los números de Péclet radial y axial, para reactores catalíticos de lecho fijo, suelen valer: En torno a 10 y 2 respectivamente. En torno a 2 y 10 respectivamente. Menos de 2 o más de 10 en ambos casos.

Los factores que determinan el tamaño óptimo de la partícula catalítica en los reactores de lecho fijo son: Las limitaciones a la transferencia externa con partículas grandes y a la transferencia interna con partículas pequeñas. Las limitaciones a la transferencia interna con partículas grandes y las pérdidas de carga con partículas pequeñas. Las limitaciones a la transferencia con partículas pequeñas y las pérdidas de carga con partículas grandes.

En un reactor de lecho fijo en el que la relación entre la longitud del lecho y el diámetro de partícula catalítica es muy elevada. Se puede despreciar la contribución tanto de la dispersión axial como la dispersión radial. Se puede despreciar la contribución de la dispersión radial. Se puede despreciar la contribución de la dispersión axial y longitudinal.

En general cuando la reacción catalítica tiene un efecto térmico muy acusado es preferible la utilización de: Reactores de lecho fluidizado. Reactores de lecho fijo. Reactores de lecho fijo para reacciones exotérmicas y de lecho fluidizado para reacciones endotérmicas.

La utilización de reactores de lecho fijo está desaconsejada cuando: Se quieren alcanzar altas conversiones del reactivo. La reacción tiene un efecto térmico despreciable. El catalizador se desactiva rápidamente.

La pérdida de carga en un reactor de lecho fijo provoca: Un aumento de la conversión alcanzable para unas mismas condiciones de operación. Una dimensión de la conversión alcanzable en el sistema trabajando en las mismas condiciones. No afecta a la conversión alcanzable y solo repercute en un aumento de los costes de operación.

Cuando el número de Péclet radial es muy alto, el modelo bidimensional para reactores de lecho fijo se consideran los términos correspondientes al flujo advectivo, a la reacción química: El modelo de flujo en pistón. El modelo de dispersión axial. No puede simplicarse.

En la expresión del balance de energía del modelo unidimensional pseudohomogéneo para reactores de lecho fijo se consideran los términos correspondientes al flujo advectivo, a la reacción química y: A la conducción axial y radial. A la conducción axial y al intercambio de en pared. A la conducción radial y al intercambio en pared.

El modelo Davison y Harrison para reactores de lecho fluidizado supone: Comportamiento de flujo en pistón para la fase de burbuja y para la fase densa o emulsión. Comportamiento de flujo en pistón para la fase de burbuja y mezcla completa para la fase de emulsión. Comportamiento de mezcla completa para la fase de burbuja y flujo en pistón para la emulsión.

El modelo de Kunii-Levenspiel considera que el flujo a través del lecho fluidizado se produce: Solamente en la fase emulsión siendo los flujos a través de la burbuja y de la nube-estela despreciables. Solamente en la fase burbuja siendo los flujo a través de la emulsión y de la nube-estela descpreciable. Solamente en la fase emulsión y en la fase de burbuja siendo el flujo a través de la nube-estela despreciable.

Una de la hipótesis de los modelos de dos fases utilizados para representar el comportamiento de los reactores de lecho fluidizado considera. Que las burbujas crecen en su ascenso por el lecho debido a la coalescencia. Que el reactivo gaseoso solo se consume por reacción en el interior de las burbujas. Que existe un flujo de intercambio de materia entre la fase de burbuja y fase de emulsión.